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關于電動閥門執行器的選型
發布時間：2021-07-30 09:56:48 訪問：
電控執行器，也叫閥門電動裝置（電動閥門），它是不同行業領域的名稱，在工業管道上閥門行業叫閥門電動裝置，儀表行業稱其為電動執行器，但目前業界還沒有很明確的區分，本文所涉及的關于稱謂的問題統一稱為電動執行器。
閥是工業管道控制中常用的一種重要設備，隨著工業自動化的發展，電動閥門由于具有易于獲得動力源和一般不需要維護的優點，比氣動、液動等各種驅動方式的設備更常見。電動閥門在工業場合需要具有較高的可靠性和安全性，當閥門能保證性能和壽命時，電動閥門的安全可靠依賴于電動執行機構，因此電動執行機構的性能、控制水平是電動閥門整機技術水平的綜合表現。因此，除了電動執行機構在選擇電動執行機構時必須考慮的一些基本因素外，對其提出合理的技術要求，使其價值實現最大化。
電控閥
電執行機構種類繁多，不同類型和功能的電動執行機構在與閥門配套后均可稱為電動閥，但在設計、選型過程中往往只重視閥門的參數忽略，或者沒有明確電動執行器的相關要求，這樣不僅使電動閥門不能發揮作用，而且在安裝、調試、使用過程中也會帶來不必要的麻煩，甚至給生產造成嚴重的后果。
本論文將對電動執行機構在選擇方面的考慮要點進行闡述，并對目前智能電動執行機構的相關功能做一個簡單的介紹，它將成為當前和未來工業自動化控制發展的主流產品。
(一)電動執行機構的選擇考慮要點。
根據閥門類型選擇電動執行機構。
閥的種類相當多，工作原理也不盡相同，一般是通過轉動閥板角度、提升閥板等方式來實現閥板啟閉控制，當與電動執行器配套時，應首先根據閥門類型選擇電動執行器。
1.角行程電動執行機構(旋轉角度<360度)
電執行機構輸出軸的轉動小于一周，小于360度，一般為90度，閥門啟閉過程控制。這種電動執行機構根據安裝接口的不同又分為直聯式、曲柄式和底座兩種。
直連式：是指電動執行機構輸出軸與閥桿垂直連接安裝形式。
電球閥
底座曲柄型：是指輸出軸通過曲柄與閥桿相連。
這種電動執行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
2.多輪電動執行機構(旋轉角度>360度)
電執行機構輸出軸旋轉超過一周，即大于360度，通常需要多圈來實現閥門啟閉過程控制。
這種電動執行機構可用于閘閥、截止閥等。
3.直走(直線移動)
電致動器輸出軸以直線運動方式運動，非轉動形式。
這類電動執行器可用于單座、雙座等調節。
根據生產過程控制要求，確定電動執行機構的控制方式。
在一般情況下，電動執行機構的控制方式分為開環控制和調節(閉環控制)兩種類型。
1.切換類型(開環控制)
開關式電動執行機構一般實現對閥門的開關或全開控制，這種閥門要么是全開狀態，要么全關，這種閥門不需要介質的流速控制。
尤其值得注意的是，根據結構形式的不同，開關型電動執行機構也可以分為整體式和分體式。選用時一定要做好說明，否則經常會發生安裝時與控制系統沖突等不匹配現象。
電動法蘭球調節閥。
(a)分體結構(通常稱為普通機械執行機構)：控制單元與電動執行機構是分開的，電動執行機構無法單獨實現對閥門的控制，需要外加控制單元來實現控制，一般是以控制器或控制柜形式來配合。
這種結構的缺點是不利于整個系統的安裝，增加了接線和安裝費用，而且容易發生故障，在發生故障時不方便診斷和維修，性價比不理想。
(b)集成式結構(一般稱為整體式)：控制單元與電動執行機構封裝為一體，不需要外部控制單元就可以實現就地操作，遠程只需輸出相關的控制信息就可以進行操作。
這種結構有利于系統整體安裝，減少線路和安裝費用，便于診斷和排除故障。但是傳統的集成結構產品還有很多不完善之處，因此出現了智能電動執行機構，關于智能電動執行機構后面將再做一個說明。
2.調節(閉環控制)
本實用新型不僅具有開關式一體化結構，而且可對閥門進行控制，從而調節介質的流量。由于空間有限，它的工作原理在此不作詳細說明。以下對調節型電動執行機構選型所需參數作簡要說明。
a)控制信號類型（電流、電壓）
在電動執行機構的控制信號中，通常采用電流信號(4~20mA,0~10mA)或電壓信號(0~5V、1~5V)，在選型時要明確其控制信號的類型和參數。
PVC電動球閥
b)工作形式(電開式、電關式)
調整型電動執行機構的工作方式一般為電開式(4~20mA)，電開型是指4mA信號對應的是閥關，20mA對應的是閥開)，另一種為電關型(以4-20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應的是閥開，20mA信號是閥開)。一般而言，選型要求明確的工作形式，很多產品出廠后不能進行改裝，奧美閥控生產的智能型電動執行機構可隨時通過現場設置進行修改。
c)失靈保護。
失速保護是指當控制閥在由于線路等故障而失去控制信號時，電動執行器會將控制閥門啟閉至設定的保護值，一般保護值有全開、全關、保壓三種情況，出廠后不易修改。該智能執行機構可通過現場設定進行靈活調整，并可在任何位置設置(0~98%)作為保護值。
三、根據閥門要求的扭力，確定電動執行器的輸出扭力。
氣門開啟所需的扭轉力矩決定了電動執行器輸出扭力的選擇，通常由用戶提議或閥門制造商自己選配，執行器制造商只對執行器的輸出扭力負責，閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑、工作壓力等因素決定，但閥門制造商只對閥門的輸出扭力負責，閥門（電動閥門）正常啟閉所需的扭力由閥門直徑、工作壓力等因素決定，但由于閥門廠家加工精度、裝配工藝不能正常進行，所以電動執行器必須選擇合理的扭力范圍。
四、根據選定的電動執行機構確定電氣參數。
由于各執行機構的電氣參數存在差異，所以在設計選型時一般需要確定其電氣參數，主要有電機功率、額定電流、二次控制回路電壓等，在這方面存在疏忽，結果控制系統與電動執行器參數不匹配導致工作時開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼電器保護起跳等故障現象。
隔爆型的電動球閥
根據使用場合選擇外殼防護等級、防爆等級。
1．外殼防護等級。
殼體防護等級是指電動執行器殼體防水度等級，以字母IP加兩位數表示，由1~6表示防外物等級(見表1),2位由1~8表示防水等級。
2．防爆等級。
當發生爆炸性氣體、蒸汽、液體、易燃粉塵等造成火災或爆炸危險的場所時，必須對電動執行機構提出防爆要求，根據其使用范圍不同，選用防爆形式和種類。隔爆級可由EX型防爆標志和防爆內容表示(參照《用于爆炸環境的防爆電氣設備》GB3836-2000)。
防爆標志內容包括：防爆型式+設備類別+(氣密性)+溫度組。
防爆型：按所采取的防爆措施，可分為本質安全型、隔爆型、增安型、正壓型、澆封型、充砂型等。
b)類別設備：
II級隔爆型Exd和本質安全型“Exi”電氣設備按其適用于大的試驗安全間隙或小點火電流比，再分為IIA、IIB、IIC類。
c)溫度分類：
用電器按其高表面溫度分為T1~T6組，使相應電器的T1~T6溫度不能超過相應溫度組的允許值。
(二)智能電動執行機構目前和未來的發展是主流。
鑒于上述五個主要因素的電動執行機構在選擇上基本可以比較理想，但隨著工業自動化的不斷發展，尤其是計算機速度的快速發展，傳統的電動執行機構存在著諸多弊端和不可實現的功能。